(57)【要約】  制御装置（１００）は、単方向通信により電気機器（３００ａ〜３００ｄ）にデータを送信可能である。制御装置（１００）は、電気機器（３００ａ〜３００ｄ）の消費電力の削減を要求する削減要求を電気機器（３００ａ〜３００ｄ）に送信する。そして、制御装置（１００）は、削減要求に応じて消費電力を制御する電気機器（３００ａ〜３００ｄ）の消費電力を電力計測装置（２００）から取得する。そして、制御装置（１００）は、電力計測装置（２００）から取得された消費電力に基づいて、電気機器（３００ａ〜３００ｄ）の消費電力の制御の状態を表す制御状態を判定する。そして、制御装置（１００）は制御状態を端末装置（４００）に報知する。
2018047269.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単方向通信により電気機器にデータを送信可能な制御装置であって、
前記電気機器の消費電力の削減を要求する削減要求を前記電気機器に送信する送信手段と、
前記送信手段により送信された前記削減要求に応じて消費電力を制御する前記電気機器の消費電力を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記消費電力に基づいて、前記電気機器の消費電力の制御の状態を表す制御状態を判定する判定手段と、
前記判定手段により判定された前記制御状態を報知する報知手段と、
を備える制御装置。
【請求項２】
前記送信手段は、前記取得手段により取得された前記消費電力が、予め定められた上限値を超えたとき、前記電気機器に前記削減要求を送信する、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記取得手段により取得された前記消費電力が、前記上限値を超えたとき、前記制御状態として、前記電気機器の消費電力の制御の実行が必要であると判定する、
請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記送信手段が前記電気機器に前記削減要求を送信したとき、前記制御状態として、前記電気機器の消費電力の制御の実行が開始されたと判定する、
請求項２または３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記判定手段は、前記送信手段が前記電気機器に前記削減要求を送信した後に、前記取得手段により取得された前記消費電力が、前記上限値を超えたとき、前記制御状態として、前記電気機器の消費電力の制御が実行中であると判定する、
請求項２から４のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項６】
前記判定手段は、前記送信手段が前記電気機器に前記削減要求を送信した後に、前記取得手段により取得された前記消費電力が、前記上限値以下であるとき、前記制御状態として、前記電気機器の消費電力の制御が成功したと判定する、
請求項２から５のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記判定手段は、前記送信手段が前記電気機器に前記削減要求を予め定められた回数だけ送信した後に、前記取得手段により取得された前記消費電力が、前記上限値を超えたとき、前記制御状態として、前記電気機器の消費電力の制御が失敗したと判定する、
請求項２から６のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項８】
前記判定手段は、前記送信手段が前記電気機器への前記削減要求の送信を開始してから予め定められた時間が経過した後に、前記取得手段により取得された前記消費電力が、前記上限値を超えたとき、前記制御状態として、前記電気機器の消費電力の制御が失敗したと判定する、
請求項２から６のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項９】
前記判定手段は、前記取得手段により取得された前記消費電力と前記上限値との差分を、前記制御状態として判定する、
請求項２から８のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記取得手段は、前記電気機器の消費電力を計測する電力計測手段から、前記電気機器の消費電力を取得する、
請求項１から９のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１１】
単方向通信により電気機器にデータを送信可能な制御装置が実行する制御方法であって、
前記電気機器の消費電力の削減を要求する削減要求を前記電気機器に送信し、
前記削減要求に応じて消費電力を制御する前記電気機器の消費電力を取得し、
前記消費電力に基づいて、前記電気機器の消費電力の制御の状態を表す制御状態を判定し、
前記制御状態を報知する、
制御方法。
【請求項１２】
単方向通信により電気機器にデータを送信可能なコンピュータを、
前記電気機器の消費電力の削減を要求する削減要求を前記電気機器に送信する送信手段、
前記送信手段により送信された前記削減要求に応じて消費電力を制御する前記電気機器の消費電力を取得する取得手段、
前記取得手段により取得された前記消費電力に基づいて、前記電気機器の消費電力の制御の状態を表す制御状態を判定する判定手段、
前記判定手段により判定された前記制御状態を報知する報知手段、
として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器を制御する制御装置、制御方法、及び、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電力需要家の宅内に設置された電気機器の消費電力を制御する方法として、予め定められた時間毎に、その時間内の平均消費電力が目標値を超えないように電気機器を制御する方法が知られている。例えば、特許文献１は、予測された当月の消費電力量の、目標量からの超過量が、特定の電力負荷への電力の供給を遮断することにより削減可能な電力量を超えた場合に、警報を発するシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３２７０７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されたシステムでは、システムが、特定の電力負荷への電力の供給を遮断することにより削減可能な電力量を予め知っていることを前提としている。また、電気機器と、その電気機器を制御する制御装置とが、双方向通信により互いにデータの送受信が可能な場合、制御装置は、電気機器に制御信号を送信し、電気機器から制御状態を受信することにより、制御信号に応じて制御された電気機器の消費電力を知ることができる。一方、制御装置が、単方向通信により電気機器にデータを送信可能であり、電気機器からデータを受信できない場合、制御装置は、電気機器から制御状態を受信することができず、制御信号に応じて制御された電気機器の消費電力を知ることができない。そのため、制御装置は、消費電力の削減を要求する削減要求を電気機器に送信しても、その削減要求に対して、電気機器が実際にどの程度消費電力を削減するように動作を制御しているのかを把握することが困難である。また、ユーザも、制御装置を介して電気機器の消費電力の制御状態を把握することが困難である。【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、電気機器の消費電力の制御状態を報知可能な制御装置、制御方法、及び、プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る制御装置は、
単方向通信により電気機器にデータを送信可能な制御装置であって、
前記電気機器の消費電力の削減を要求する削減要求を前記電気機器に送信する送信手段と、
前記送信手段により送信された前記削減要求に応じて消費電力を制御する前記電気機器の消費電力を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記消費電力に基づいて、前記電気機器の消費電力の制御の状態を表す制御状態を判定する判定手段と、
前記判定手段により判定された前記制御状態を報知する報知手段と、
を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、制御装置は、単方向通信により電気機器に削減要求を送信する。そして、制御装置は、その削減要求に応じて消費電力を制御する電気機器の消費電力を取得し、取得された消費電力に基づいて、電気機器の消費電力の制御の状態を表す制御状態を判定する。従って、本発明によれば、制御装置は電気機器の消費電力の制御状態を報知することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係る制御システムの構成を示す図
【図２】実施形態に係る制御装置のハードウェア構成を示す図
【図３】実施形態に係る制御装置の制御部の機能構成を示す図
【図４Ａ】電力削減制御の実行開始時における制御状態が報知された端末装置の表示画面の一例を示す図
【図４Ｂ】電力削減制御の実行中における制御状態が報知された端末装置の表示画面の一例を示す図
【図４Ｃ】電力削減制御の成功時における制御状態が報知された端末装置の表示画面の一例を示す図
【図４Ｄ】電力削減制御の失敗時における制御状態が報知された端末装置の表示画面の一例を示す図
【図５】実施形態に係る電気機器のハードウェア構成を示す図
【図６】実施形態に係る電気機器の制御部の機能構成を示す図
【図７Ａ】優先度情報に含まれるデータの一例を示す図
【図７Ｂ】目標消費電力の算出方法を説明するための図
【図８】実施形態に係る制御装置が実行する電気機器制御処理を示すフローチャート
【図９】実施形態に係る電気機器が実行する電力削減処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００９】
まず、図１を参照して、本発明の実施形態１に係る制御装置１００を含む制御システム１について説明する。制御システム１は、家屋２で消費される電力を管理する、いわゆるＨＥＭＳ（Home Energy Management System）と呼ばれるシステムの一例である。図１に示すように、制御システム１は、制御システム１を統括的に管理する制御装置１００と、家屋２において消費される電力を計測する電力計測装置２００と、家屋２に設置されている電気機器３００ａ〜３００ｄと、ユーザにより使用される端末装置４００と、を備える。以下、電気機器３００ａ〜３００ｄを総称して、電気機器３００と呼ぶ。
【００１０】
制御装置１００は、電力計測装置２００により計測される電力に基づいて、電気機器３００を制御する。制御装置１００は、一例として、ＨＥＭＳにおけるＨＥＭＳコントローラである。
【００１１】
また、制御装置１００は、電気機器３００へ単方向通信によりデータを送信できるように、電気機器３００と接続されている。すなわち、制御装置１００は、電気機器３００にデータを送信できるが、電気機器３００からデータを受信できない。
【００１２】
電力計測装置２００は、系統電源３から家屋２に配設された電力線Ｐに供給された電力、すなわち電気機器３００が消費した電力を計測する。具体的には、電力計測装置２００は、電力線Ｐに流れる交流電流を計測する変流器ＣＴ（Current Transformer）と通信線を介して接続される。電力計測装置２００は、変流器ＣＴにより測定された交流電流の値に基づいて、電気機器３００が消費した電力を計測する。また、電力計測装置２００は、計測された電力の値に基づいて、予め定められた期間（例えば、１分間や３０分間）における電力量や基準時刻からの累積電力量を算出する。電力計測装置２００は、計測や算出により取得された電力値を表す電力情報を記憶する。
【００１３】
また、電力計測装置２００は、いずれも図示しないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、通信インターフェース及び読み書き可能な不揮発性の半導体メモリを備える。また、電力計測装置２００は、有線または無線により制御装置１００と通信可能に接続されている。電力計測装置２００は、制御装置１００からの要求に応答して、または定期的に、電力情報を制御装置１００に送信する。
【００１４】
電気機器３００は、電力線Ｐから供給された電気エネルギーを消費して動作する機器である。電気機器３００は、有線または無線により単方向通信が可能なように制御装置１００と接続される。電気機器３００は、制御装置１００から送信された、後述する削減要求に応じて、自身の動作を制御する。
【００１５】
電気機器３００は、具体的には、空気調和機、照明機器、電気調理器、テレビ、冷蔵庫、換気設備、給湯設備、床暖房設備を含む。ただし、電気機器３００は、これらの例に限られず、電力線Ｐから供給される電力によって動作し、制御装置１００によって制御可能な機器であればよい。また、図１では、４つの電気機器３００が示されているが、制御システム１を構成する電気機器３００はこれに限られない。任意の数の電気機器３００が、制御システム１に適用可能である。
【００１６】
端末装置４００は、制御装置１００のユーザインターフェースとして機能する装置である。端末装置４００は、有線または無線により制御装置１００と通信可能に接続されている。端末装置４００は、例えば、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、携帯電話、タブレット端末である。
【００１７】
以下、図２を参照して、制御装置１００のハードウェア構成について説明する。図２に示すように、制御装置１００は、制御部１０１と、記憶部１０２と、計時部１０３と、通信部１０４と、を備える。制御装置１００が備える各構成要素は、バス１０５を介して相互に接続されている。
【００１８】
制御部１０１は、いずれも図示しないが、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを備える。ＣＰＵは、中央処理装置、中央演算装置、プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）ともいう。制御部１０１において、ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたプログラム及びデータを読み出し、ＲＡＭをワークエリアとして用いて、制御装置１００を統括的に制御する。
【００１９】
記憶部１０２は、例えば、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）又はＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）といった不揮発性の半導体メモリであって、いわゆる二次記憶装置（補助記憶装置）としての役割を担う。記憶部１０２は、制御部１０１が各種処理を行うために使用する各種プログラム及びデータ、並びに、制御部１０１が各種処理を行うことにより生成又は取得する各種データを記憶する。
【００２０】
計時部１０３は、現在時刻を計時するＲＴＣ（Real Time Clock）といった計時デバイスである。計時部１０３は、電池を内蔵し、制御装置１００の電源がオフの間も計時を継続する。
【００２１】
通信部１０４は、電力計測装置２００、電気機器３００及び端末装置４００と有線または無線により通信するための通信インターフェースである。
【００２２】
次に、図３を参照して、制御装置１００の制御部１０１の機能構成について説明する。制御部１０１は、電力情報取得部１１０、目標値算出部１２０、削減値算出部１３０、削減要求送信部１４０、状態判定部１５０、報知部１６０として機能する。
【００２３】
電力情報取得部１１０は、電気機器３００が消費した電力を取得する。具体的には、電力情報取得部１１０は、電力計測装置２００から、電力計測装置２００により計測された電力値を表す電力情報を取得する。
【００２４】
目標値算出部１２０は、家屋２における総消費電力の上限値に基づいて、電気機器３００全体で消費する電力の目標値を算出する。具体的には、目標値算出部１２０は、上限値からマージンを減算して、目標値を算出する。マージンは、制御システム１において制御される電気機器３００以外の図示しない電気機器が消費する電力や、電気機器３００の待機電力といった、電気機器３００の電源がオフでも消費される電力を含む。制御装置１００は、制御システム１内の電気機器３００の種類や台数を把握する手段を持たないため、マージンは、制御装置１００の制御により削減できない電力値として予め設定される。
【００２５】
上限値は、電気機器３００に消費電力の削減を要求するための閾値である。上限値は、家屋２の契約電力や、ユーザによる設定、過去の電気機器３００の消費電力の実績に基づいて、予め決められ、記憶部１０２に記憶される。なお、上限値がユーザにより設定される場合、制御装置１００の図示しない入力部を介して、または端末装置４００を介して、上限値が設定されてもよい。また、上限値は、固定された値であっても、電気機器３００に供給可能な電力に応じて変更可能な値であってもよい。例えば、家屋２内に太陽光パネルが設置され、太陽光パネルにより発電される電力を電気機器３００に供給可能な場合、その発電力に応じて、上限値が変更されてもよい。
【００２６】
削減値算出部１３０は、上限値と、電力情報取得部１１０により取得された電力情報が表す電力値とに基づいて、電気機器３００全体で削減すべき電力を表す削減値を算出する。具体的には、削減値算出部１３０は、電力値から上限値を減算して削減値を算出する。
【００２７】
削減要求送信部１４０は、電気機器３００の消費電力の削減を要求する削減要求を電気機器３００全体に送信する。具体的には、削減要求送信部１４０は、１回目の削減要求の送信において、電気機器３００全体での消費電力が目標値以下になるように電気機器３００に消費電力の削減を要求する削減要求を送信する。送信回数１回目の削減要求は、目標値算出部１２０により算出された目標値と、送信回数１回目とを表すデータを含む。また、削減要求送信部１４０は、２回目以降の削減要求の送信において、電気機器３００全体での消費電力を削減値分だけ削減するよう電気機器３００に要求する削減要求を送信する。送信回数２回目以降の削減要求は、削減値算出部１３０により算出された削減値と、送信回数とを表すデータを含む。削減要求送信部１４０は、削減要求を全ての電気機器３００に一斉同報する。
【００２８】
状態判定部１５０は、電力情報取得部１１０により取得された電力情報が表す電力値に基づいて、電気機器３００の消費電力の制御の状態を表す制御状態を判定する。具体的には、状態判定部１５０により判定される制御状態は、例えば、制御実行情報、差分情報、及び制御結果情報である。制御実行情報は、削減要求に応じて電気機器３００が実行する、消費電力を削減するための制御（以下、電力削減制御と呼ぶ）の実行状態を表す。具体的には、制御実行情報は、電力削減制御の実行を開始したことを示す「制御開始」、電力削減制御が実行中であることを示す「制御中」、電力削減制御が完了したことを示す「制御完了」、のいずれかを表すデータを含む。また、差分情報は、計測された電力値と上限値または目標値との差分を表す。制御結果情報は、電力削減制御が完了した場合に、その電力削減制御の結果を表す。具体的には、制御結果情報は、電力削減制御の成功を示す「成功」と、電力削減制御の失敗を示す「失敗」のいずれかを表すデータ含む。
【００２９】
状態判定部１５０は、電力削減制御において、制御限界に達したと判定した場合、電力削減制御が失敗したと判定する。制御限界とは、現在の消費電力値から消費電力値を削減することができない状態を表す。具体的には、状態判定部１５０は、予め定められた送信上限回数だけ削減要求を電気機器３００に送信した後に取得した電力値が、依然として上限値よりも大きい場合、制御限界に達したと判定する。送信上限回数は、電気機器３００が削減要求を取得してから電力削減制御を実行し、その実行が電気機器３００の消費電力に反映されるまでにかかる時間（以下、反映時間と呼ぶ）に基づいて、設定される。反映時間は電気機器３００ごとに異なるため、電気機器３００のうち、反映時間が最も長い電気機器３００の時定数に基づいて、送信上限回数が設定されてもよい。
【００３０】
報知部１６０は、状態判定部１５０により判定された制御状態を報知する。具体的には、報知部１６０は、状態判定部１５０により判定された制御状態を端末装置４００の表示画面に表示する旨の指示を端末装置４００に送信する。
【００３１】
図４Ａ〜４Ｄに、報知部１６０により報知された制御状態の、端末装置４００の表示画面４０１における表示例を示す。
【００３２】
図４Ａは、電力削減制御の実行開始時における制御状態が報知された端末装置の表示画面の一例を示す図である。報知部１６０は、制御状態として、「制御開始」を表す制御実行情報を端末装置４００に送信する。そして、端末装置４００は、「制御開始」を表す制御実行情報を受信すると、「消費電力が上限値を超過しました。電力削減制御を開始します。」というメッセージＭ１を表示画面４０１に表示する。
【００３３】
図４Ｂは、図４Ａに示すメッセージＭ１を表示した後に、電力削減制御の実行中における制御状態が報知された端末装置の表示画面の一例を示す図である。報知部１６０は、制御状態として、「制御中」を表す制御実行情報を端末装置４００に送信する。端末装置４００は、「制御中」を表す制御実行情報を受信すると、メッセージＭ１に加えて、「電力削減制御を実行中です。」というメッセージＭ２を表示部４０１に表示する。
【００３４】
図４Ｃは、図４Ｂに示すメッセージＭ１，Ｍ２を表示した後に、電力削減制御の成功時における制御状態が報知された端末装置の表示画面の一例を示す図である。報知部１６０は、制御状態として、「制御完了」を表す制御実行情報と、「成功」を表す制御結果情報とを端末装置４００に送信する。端末装置４００は、「制御完了」を表す制御実行情報と、「成功」を表す制御結果情報とを受信すると、メッセージＭ１，Ｍ２に加えて、「電力削減制御に成功しました。」というメッセージＭ３を表示画面４０１に表示する。
【００３５】
図４Ｄは、図４Ｂに示すメッセージＭ１，Ｍ２を表示した後に、電力削減制御の失敗時における制御状態が報知された端末装置の表示画面の一例を示す図である。報知部１６０は、制御状態として、「制御完了」を表す制御実行情報と、「失敗」を表す制御結果情報とを端末装置４００に送信する。端末装置４００は、「制御完了」を表す制御実行情報と、「失敗」を表す制御結果情報とを受信すると、メッセージＭ１，Ｍ２に加えて、「電力削減制御に失敗しました。」というメッセージＭ４、及び「更なる消費電力の削減のため、動作中の電気機器のうち、動作を停止可能な電気機器の動作を停止させて下さい。」というユーザへのアドバイスを表すメッセージＭ５を表示画面４０１に表示する。
【００３６】
なお、図４Ａ〜図４Ｄでは、過去に表示されたメッセージも、最新のメッセージと同時に表示される例について説明した。しかし、最新のメッセージのみが表示画面４０１に表示されてもよい。
【００３７】
次に、電気機器３００のハードウェア構成について説明する。
【００３８】
図５に示すように、電気機器３００は、制御部３０１、記憶部３０２、駆動部３０３、通信部３０４を備える。電気機器３００が備える各構成要素は、バス３０５を介して相互に接続される。
【００３９】
制御部３０１は、いずれも図示しないが、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを備える。ＣＰＵは、中央処理装置、中央演算装置、プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ又はＤＳＰともいう。制御部３０１において、ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたプログラム及びデータを読み出し、ＲＡＭをワークエリアとして用いて、電気機器３００を統括的に制御する。
【００４０】
記憶部３０２は、例えば、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（又はＥＥＰＲＯＭ）といった不揮発性の半導体メモリであって、いわゆる二次記憶装置（補助記憶装置）としての役割を担う。記憶部３０２は、制御部３０１が各種処理を行うために使用する各種プログラム及びデータ、並びに、制御部３０１が各種処理を行うことにより生成又は取得する各種データを記憶する。
【００４１】
本実施形態において、記憶部３０２は、最低消費電力値及び優先度情報を記憶する。最低消費電力値は、電力機器３００の動作に最低限必要な消費電力の値である。優先度情報は、削減要求の送信回数に応じて、電力削減制御時に消費可能な、または削減すべき電力の度合を表す。
【００４２】
図７Ａに優先度情報に含まれるデータの一例を示す。図７Ａは、電気機器３００ａ〜３００ｄの記憶部３０２が記憶する優先度情報をまとめて示している。図７Ａに示すように、優先度情報は、削減要求の送信回数に対応して、第１優先度、第２優先度、・・・を含む。第１優先度は、削減要求の送信回数が１回目の場合に、電力削減制御時に消費可能な電力の度合を表す。第１優先度が大きい電気機器３００ほど、電力削減制御時に消費可能な電力は小さい。また、第２優先度は、削減要求の送信回数が２回目の場合に、電力削減制御時に削減すべき電力の度合を表す。第２優先度が大きい電気機器３００ほど、電力削減制御時に 削減すべき電力は小さい。なお、図７Ａに図示されていないが、第３優先度以降の優先度も、削減要求の送信回数に応じた、電力削減制御時に削減すべき電力の度合を表す。
【００４３】
駆動部３０３は、電力線Ｐから供給された電力により駆動する部分である。駆動部３０３の動作は、制御部３０１により制御される。
【００４４】
通信部３０４は、制御装置１００と有線または無線により、単方向通信するための通信インターフェースである。
【００４５】
次に、図６を参照して、電気機器３００の制御部３０１の機能構成について説明する。制御部３０１は、削減要求取得部３１０、目標消費電力算出部３２０、動作制御部３３０として機能する。
【００４６】
削減要求取得部３１０は、制御装置１００から、削減要求を取得する。
【００４７】
目標消費電力算出部３２０は、削減要求取得部３１０により取得された削減要求に基づいて、目標消費電力を算出する。目標消費電力は、削減要求に応じて電気機器３００が電力削減制御を実行する際の、消費電力の目標値を表す。
【００４８】
目標消費電力算出部３２０による目標消費電力の算出方法の一例について、図７Ｂを用いて説明する。図７Ｂでは、図７Ａに示される優先度情報を用いて各電気機器３００の目標消費電力が算出される。
【００４９】
まず、削減要求取得部３１０により取得された削減要求が、目標値「１２０００ｋｗ」、送信回数「１」を表すとする。この場合、目標消費電力算出部３２０は、試行回数１回目として、優先度情報に含まれる第１優先度に基づいて、目標消費電力を算出する。例えば、電気機器３００ａの目標消費電力算出部３２０は、目標値「１２０００ｋｗ」を第１優先度「２」で除することにより、試行回数１回目の目標消費電力「６０００ｋｗ」を算出する。同様にして、電気機器３００ｂ〜３００ｄの目標消費電力算出部３２０は、それぞれ試行回数１回目の目標消費電力「４０００ｋｗ」、「３０００ｋｗ」、「２０００ｋｗ」を算出する。
【００５０】
その後、電気機器３００ａ〜３００ｄが動作した結果、それぞれ試行回数１回目の目標消費電力「６０００ｋｗ」、「４０００ｋｗ」、「３０００ｋｗ」、「２０００ｋｗ」を消費したとする。この場合、制御装置１００は、電力計測装置２００から、計測された電力値として、電気機器３００ａ〜３００ｄの総消費電力「１５０００ｋｗ」を取得する。制御装置１００は、計測された電力値「１５０００ｋｗ」が目標値「１２０００ｋｗ」よりも大きいため、電力値と目標値との差分「３０００ｋｗ」を削減値として算出し、削減値「３０００ｋｗ」、送信回数２回目を表す削減要求を電気機器３００ａ〜３００ｄに送信する。
【００５１】
そして、削減要求取得部３１０が、削減値「３０００ｋｗ」、送信回数２回目を表す削減要求を制御装置１００から取得すると、目標消費電力算出部３２０は、試行回数２回目として、優先度情報に含まれる第２優先度に基づいて、目標消費電力を算出する。例えば、電気機器３００ａの目標消費電力算出部３２０は、試行回数１回目の目標消費電力「６０００ｋｗ」から差分「３０００ｋｗ」を第２優先度「６」で除した値を減算することにより、試行回数２回目の目標消費電力「５５００ｋｗ」を算出する。同様にして、電気機器３００ｂ〜３００ｄの目標消費電力算出部３２０は、それぞれ試行回数２回目の目標消費電力「３３３３ｋｗ」、「２０００ｋｗ」、「１０００ｋｗ」を算出する。
【００５２】
その後、電気機器３００ａ〜３００ｄが動作した結果、それぞれ試行回数２回目の目標消費電力「５５００ｋｗ」、「３３３３ｋｗ」、「２０００ｋｗ」、「１０００ｋｗ」を消費したとする。この場合、制御装置１００は、電力計測装置２００から、計測された電力値として、電気機器３００ａ〜３００ｄの総消費電力「１１８３３ｋｗ」を取得する。制御装置１００は、計測された電力値「１１８３３ｋｗ」が目標値「１２０００ｋｗ」よりも小さいため、電力削減制御が成功したと判定する。従って、電気機器３００ａ〜３００ｄは、以後、それぞれ「５５００ｋｗ」、「３３３３ｋｗ」、「２０００ｋｗ」、「１０００ｋｗ」を目標消費電力として動作する。
【００５３】
なお、目標消費電力算出部３２０は、算出された目標消費電力が、最低消費電力値よりも小さい場合、最低消費電力値を目標消費電力とする。具体的には、電気機器３００ａの最低消費電力値が「５７００ｋｗ」であるとき、図７Ｂに示す試行回数２回目において算出された目標消費電力「５５００ｋｗ」は、最低消費電力値が「５７００ｋｗ」よりも小さい。この場合、電気機器３００ａの目標消費電力算出部３２０は、最低消費電力値「５７００ｋｗ」を、試行回数２回目の目標消費電力として決定する。
【００５４】
動作制御部３３０は、目標消費電力算出部３２０により算出された目標消費電力に基づいて、駆動部３０３の動作を制御することにより、電力削減制御を実行する。具体的には、動作制御部３３０は、電気機器３００の消費電力が、目標消費電力算出部３２０により算出された目標消費電力以下となるように、目標消費電力に応じて予め定められた電力削減制御を実行する。例えば、電気機器３００が、空気調和機である場合、動作制御部３３０は、風量を小さくする、または、設定温度を変化させることにより、目標消費電力以下となるように駆動部３０３を制御する。また、電気機器３００が、照明機器である場合、動作制御部３３０は、照度を低くすることにより、目標消費電力以下となるように駆動部３０３を制御する。また、電気機器３００がテレビである場合、動作制御部３３０は、テレビのバックライトを暗くすることにより、目標消費電力以下となるように駆動部３０３を制御する。また、電気機器３００が給湯設備である場合、動作制御部３３０は、沸き上げ能力を低下させることにより、目標消費電力以下となるように駆動部３０３を制御する。
【００５５】
動作制御部３３０は、電力削減制御の実行中に、制御装置１００から電力削減制御の実行を終了する旨の終了指示を取得した場合、電力削減制御の実行を終了する。具体的には、制御装置１００は、例えば、制御システム１の異常を検知し、制御システム１を再起動する場合や、端末装置４００を介してユーザから電力削減制御の実行を終了する旨の指示を取得した場合に、電気機器３００に終了指示を送信する。また、動作制御部３３０は、電気機器３００の図示しない入力部を介して、ユーザから電力削減制御の実行を終了する旨の指示を取得した場合、電力削減制御の実行を終了してもよい。
【００５６】
次に、図８に示すフローチャートを参照して、制御装置１００の制御部１０１が実行する電気機器制御処理について説明する。電気機器制御処理は、例えば、制御装置１００の電源が投入されたことを契機として開始する。なお、電気機器３００への削減要求の送信回数をカウントするためのカウンタｎは、本処理開始において、初期値である１に設定されているものとする。
【００５７】
まず、制御部１０１は、電力計測装置２００から、電力計測装置２００により計測された電力値を表す電力情報を取得する（ステップＳ１０１）。
【００５８】
次に、制御部１０１は、ステップＳ１０１において取得された電力情報が表す電力値が、記憶部１０２に記憶された上限値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
【００５９】
電力値が上限値以下である場合（ステップＳ１０２；Ｎｏ）、制御部１０１は、カウンタｎを１に設定し（ステップＳ１１３）、ステップＳ１１４に処理を進める。
【００６０】
また、電力値が上限値よりも大きい場合（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、制御部１０１は、カウンタｎが１か否かを判定する（ステップＳ１０３）。
【００６１】
カウンタｎが１である場合（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、制御部１０１は、目標値を算出する（ステップＳ１０４）。
【００６２】
そして、制御部１０１は、ステップＳ１０４において算出された目標値と、カウンタｎの値１とを表す削減要求を全ての電気機器３００に一斉同報する（ステップＳ１０５）。
【００６３】
そして、制御部１０１は、カウンタｎを２に設定する（ステップＳ１０６）。そして、制御部１０１は、ステップＳ１１４に処理を進める。
【００６４】
カウンタｎが１でない場合（ステップＳ１０３；Ｎｏ）、制御部１０１は、カウンタｎが送信上限回数ｎ＿ｍａｘ以下か否かを判定する（ステップＳ１０７）。
【００６５】
カウンタｎが送信上限回数ｎ＿ｍａｘ以下である場合（ステップＳ１０７；Ｙｅｓ）、制御部１０１は、ステップＳ１０１において取得された電力情報が表す電力値から記憶部１０２に記憶された上限値を減算することにより削減値を算出する（ステップＳ１０８）。
【００６６】
そして、制御部１０１は、ステップＳ１０８において算出された削減値と、カウンタｎの値とを表す削減要求を全ての電気機器３００に一斉同報する（ステップＳ１０９）。そして、制御部１０１は、カウンタｎをインクリメントする（ステップＳ１１０）。そして、制御部１０１は、ステップＳ１１４に処理を進める。
【００６７】
カウンタｎが送信上限回数ｎ＿ｍａｘよりも大きい場合（ステップＳ１０７；Ｎｏ）、制御部１０１は、制御限界に達したと判定する（ステップＳ１１１）。そして、制御部１０１は、制御限界に達した時刻からの経過時間の計測を開始する。
【００６８】
制御部１０１は、ステップＳ１１１において制御限界に達した時刻から予め定められた時間Ｔが経過したか否かを判定する（ステップＳ１１２）。時間Ｔが経過していない場合（ステップＳ１１２；Ｎｏ）、制御部１０１は、ステップＳ１１４に処理を進める。
【００６９】
ステップＳ１１１において制御限界に達した時刻から予め定められた時間Ｔが経過した場合（ステップＳ１１２；Ｙｅｓ）、制御部１０１は、カウンタｎを１に設定する（ステップＳ１１３）。そして、制御部１０１は、ステップＳ１１４に処理を進める。
【００７０】
制御部１０１は、電気機器３００の制御状態を判定する（ステップＳ１１４）。具体的には、ステップＳ１０６の後、制御部１０１は、「制御開始」を表す制御実行情報を、電気機器３００の制御状態の判定結果として取得する。また、ステップＳ１１０の後、または、ステップＳ１１２において時間Ｔが経過していない場合、制御部１０１は、「実行中」を表す制御実行情報を、電気機器３００の制御状態の判定結果として取得する。また、ステップＳ１１２において時間Ｔが経過した後、制御部１０１は、「制御完了」を表す制御実行情報、及び、「失敗」を表す制御結果情報を、電気機器３００の制御状態の判定結果として取得する。また、ステップＳ１０２において電力値が上限値以下であり、かつステップＳ１１３においてカウンタｎがｎ＞１からｎ＝１に変化した場合、すなわち、制御装置１００が電気機器３００に削減要求を送信した結果、ステップＳ１０２において電力値が上限値以下になった場合、「制御完了」を表す制御実行情報、及び、「失敗」を表す制御結果情報を、電気機器３００の制御状態の判定結果として取得する。
【００７１】
制御部１０１は、ステップＳ１１４において判定された制御状態を端末装置４００に報知する（ステップＳ１１５）。
【００７２】
その後、制御部１０１はステップＳ１０１に戻って、電力計測装置２００から電力情報を取得するたび、上述したステップＳ１０２以降の処理を繰り返し実行する。
【００７３】
次に、図９に示すフローチャートを参照して、電気機器３００の制御部３０１が実行する電力削減処理について説明する。電力削減処理は、例えば、電気機器３００が制御装置１００から、削減要求を受信したことを契機として開始する。
【００７４】
まず、制御部３０１は、受信した削減要求と、優先度情報とに基づいて、目標消費電力を算出する（ステップＳ２０１）。
【００７５】
次に、制御部３０１は、ステップＳ２０１において算出された目標消費電力が記憶部３０２に記憶された最低消費電力値よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ２０２）。目標消費電力が最低消費電力値以上である場合（ステップＳ２０２；Ｎｏ）、制御部３０１は、ステップＳ２０４に処理を進める。
【００７６】
目標消費電力が最低消費電力値よりも小さい場合（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）、制御部３０１は、最低消費電力値を目標消費電力として決定する（ステップＳ２０３）。
【００７７】
制御部３０１は、ステップＳ２０１において算出された、またはステップＳ２０３において決定された目標消費電力に基づいて、駆動部３０３の動作を制御することにより、電力削減制御を実行する（ステップＳ２０４）。そして、制御部３０１は、本処理を終了する。
【００７８】
以上説明したように、本実施形態において、制御装置１００は、電気機器３００に削減要求を送信した後、電気機器３００の消費電力に基づいて、電気機器３００の制御状態を判定する。そのため、制御装置１００は、単方向通信によりデータを送信可能な電気機器３００の制御状態を報知することができる。
【００７９】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明を実施するにあたっては、種々の形態による変形及び応用が可能である。
【００８０】
状態判定部１５０は、制御限界を判定する際に削減要求の送信回数を用いたが、最初に削減要求を送信してからの経過時間に基づいて制御限界を判定してもよい。具体的には、
状態判定部１５０は、最初に削減要求を送信してから、電気機器３００の最も長い反映時間が経過してもなお、電力計測装置２００により計測された電力値が上限値を超えている場合、制御限界に達したと判定してもよい。
【００８１】
また、報知部１６０が端末装置４００に報知するタイミングは上記の実施形態に限られない。具体的には、報知部１６０は、電力計測装置２００により計測された電力値の変化が閾値よりも大きい場合や、電力値が変化した後、一定期間電力値の変化が一定の範囲内である場合といった、電力値の変化に応じて、制御状態を報知してもよい。
【００８２】
また、報知部１６０が報知する制御状態は、上記の実施形態に限られない。例えば、状態判定部１５０が、制御状態として、「制御完了」を表す制御実行情報、及び「失敗」を表す制御結果情報を取得した場合、報知部１６０は、上限値の設定が不適切である可能性があり、ユーザに上限値の再設定を促すための報知をしてもよい。
【００８３】
また、状態判定部１５０が、制御状態として、「制御完了」を表す制御実行情報、及び「成功」を表す制御結果情報を取得した場合であって、その制御状態の取得後、一定期間内に電力計測装置２００により計測された電力値の増加を検出した場合、電力削減制御により電気機器３００の動作が抑制された結果、ユーザが不快に感じ、電気機器３００の動作を消費電力が大きくなるように設定した可能性がある。従って、このような場合、報知部１６０は、上限値の設定が不適切である可能性があり、ユーザに上限値の再設定を促すための報知をしてもよい。
【００８４】
また、状態判定部１５０は、電力計測装置２００により計測された電力値が上限値を超えた場合に、制御状態として、電力削減制御の実行が必要であると判定する。そして、報知部１６０は、電力削減制御の実行が必要であるという旨の制御状態を端末装置４００に報知してもよい。そして、削減要求送信部１４０は、電力削減制御の実行開始を表す指示を端末装置４００から、または制御装置１００の図示しない入力部を介して受け付けたときに、電気機器３００に削減要求を送信してもよい。
【００８５】
また、状態判定部１５０は、一定期間、電力計測装置２００により計測された電力値が上限値を超過しない状態が継続した場合、制御状態として、省エネルギー活動が出来ている状態と判定してもよい。また、状態判定部１５０は、電力削減制御後に電力計測装置２００により計測された電力値の増加が頻発する場合、制御状態として、快適性が重視されている状態（快適性重視状態）と判定してもよい。そして、報知部１６０は、それらの制御状態を端末装置４００に報知してもよい。
【００８６】
また、報知部１６０がユーザに報知する方法は、端末装置４００に制御状態を表示する例に限られない。例えば、制御装置１００が表示部を備える場合、報知部１６０は、制御装置１００の表示部に制御状態を表示してもよい。また、制御装置１００がＬＥＤ（Light Emitting Diode）を備える場合、報知部１６０は、ＬＥＤの点灯または消灯、点滅の有無、点滅回数、点灯パターン、色により、制御状態を報知してもよい。また、制御装置１００がスピーカを備える場合、報知部１６０は、音声の出力、音色、または音量により制御状態を報知してもよい。
【００８７】
また、報知部１６０は、制御状態として、電気機器３００の消費電力量を電気代に換算して端末装置４００に報知してもよい。
【００８８】
また、上記の実施形態では、家屋２における総消費電力の上限値が、電気機器３００に消費電力の削減を要求するための閾値として記憶部１０２に記憶されている。しかし、総消費電力の上限値の代わりに、ひと月当たりの電気代を、上限値として記憶部１０２に記憶されていてもよい。そして、電気代の上限値と日々の電気代の実績値との関係から、消費電力の上限値を設定してもよい。また、報知部１６０は、電気代の上限値と実績値との差分に基づいて、上限値を変更するようユーザに促す旨の報知をしてもよい。
【００８９】
また、上記の実施形態では、目標値算出部１２０が、上限値及びマージンに基づいて目標値を算出する例について説明したが、目標値が固定値の場合、目標値は予め記憶部１０２に記憶されていてもよい。
【００９０】
上記の実施形態では、制御装置１００が家屋２内に設置されている場合について説明した。しかしながら、本発明において、制御装置１００と同等の機能を有する装置を家屋２の外に設置しても良い。具体的には、家屋２には、制御装置１００の代わりに、ルータが設置されてもよい。ルータは、広域ネットワークを介してサーバと通信する装置であって、例えば、ブロードバンドルータである。この場合、ルータとサーバが協調して制御装置１００として機能することができる。
【００９１】
また、本発明に係る制御装置１００の動作を規定する動作プログラムを既存のパーソナルコンピュータや情報端末装置に適用することで、当該パーソナルコンピュータや情報端末装置を本発明に係る制御装置１００として機能させることも可能である。
【００９２】
また、このようなプログラムの配布方法は任意であり、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、メモリカードなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布してもよいし、インターネットなどの通信ネットワークを介して配布してもよい。
【００９３】
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明は、電気機器を制御する制御システムに適用可能である。
【符号の説明】
【００９５】
１  制御システム、２  家屋、３  系統電源、１００  制御装置、１０１  制御部、１０２  記憶部、１０３  計時部、１０４  通信部、１０５  バス、１１０  電力情報取得部、１２０  目標値算出部、１３０  削減値算出部、１４０  削減要求送信部、１５０  状態判定部、１６０  報知部、２００  電力計測装置、３００（３００ａ〜３００ｄ）  電気機器、３０１  制御部、３０２  記憶部、３０３  駆動部、３０４  通信部、３０５  バス、３１０  削減要求取得部、３２０  目標消費電力算出部、３３０  動作制御部、４００  端末装置、４０１  表示画面
【図１】
2018047269.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
2018047269.tif 000009
【図５】
2018047269.tif 000010
【図６】
2018047269.tif 000011
【図７Ａ】
2018047269.tif 000012
【図７Ｂ】
2018047269.tif 000013
【図８】
2018047269.tif 000014
【図９】
2018047269.tif 000015
【国際調査報告】
2018047269.tif 000016
2018047269.tif 000017
2018047269.tif 000018
2018047269.tif 000019